CN1822947B - 充气轮胎的制造方法以及使用于它的轮胎成形滚筒装置 - Google Patents
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Abstract
一种制造具有由热塑性弹性材料构成的内衬层的充气轮胎的方法，由预先加热轮胎成形滚筒的表面的工序，将在外周面涂布有粘接剂的筒状的内衬层配置在加热的轮胎成形滚筒的表面上的工序，在该内衬层的外周侧配置未硫化的轮胎构成部件而形成生胎的工序，和将生胎硫化的工序构成。
Description
技术领域
本发明涉及充气轮胎的制造方法以及使用于它的轮胎成形滚筒装置，更详细地说，涉及抑制生胎成形时的由热塑性弹性材料构成的内衬层的剥离，并且改善内衬层的操作处理性的充气轮胎的制造方法以及使用于它的轮胎成形滚筒装置。
背景技术
一般来说，充气轮胎，为了防止填充在空洞部内的空气的透过，在轮胎内侧具备由异丁烯橡胶等橡胶构成的内衬层。近年，为了将轮胎轻量化，提出了在内衬层上代替橡胶而使用热塑性弹性材料的方案(例如，参照专利文献1、2)。由热塑性弹性材料构成的内衬层，与橡胶的内衬层相比，可以制成较薄的薄膜状，因此有助于轮胎的轻量化。
上述由热塑性弹性材料构成的薄膜状的内衬层，为了确保与配置在其外周侧的帘布层等轮胎构成部件的粘接性，就要在外周面上涂布粘接剂。因此，在生胎成形时，当将涂布了粘接剂的内衬层安装到轮胎成形滚筒上之际，存在内衬层的外周面的部分彼此相互紧贴在一起等在操作处理性上有困难的问题。于是，当为了使操作处理性容易而降低粘接剂的粘接性时，便产生在生胎成形后内衬层剥离的问题。
专利文献1：日本特开平10-25375号公报
专利文献2：日本特开平11-199713号公报
发明内容
本发明的目的在于提供可以抑制生胎成形时的由热塑性弹性材料构成的内衬层的剥离，并且可以改善内衬层的操作处理性的充气轮胎的制造方法以及使用于它的轮胎成形滚筒装置。
达成上述目的的本发明的充气轮胎的制造方法，是制造具有由热塑性弹性材料构成的内衬层的充气轮胎的方法，其特征在于，包括：预先加热轮胎成形滚筒的表面的工序；将在外周面涂布有粘接剂的筒状的内衬层配置在加热的轮胎成形滚筒的表面上的工序；在该内衬层的外周侧配置未硫化的轮胎构成部件而形成生胎的工序；和将生胎硫化的工序。
另外，在本发明的充气轮胎的制造方法中，配置未硫化的轮胎构成部件的工序包括：在前述轮胎成形滚筒上，在外周面涂布有粘接剂的内衬层的外周侧配置未硫化的帘布层、胎圈芯和未硫化的胎侧橡胶层，形成帘布层组装体的工序；和将前述帘布层组装体充气成圆环状，压接在具有未硫化的带束层和未硫化的胎面橡胶层的圆筒状的带束层·胎面组装体的内周侧的工序。
本发明的轮胎成形滚筒装置，是具备可以扩缩的轮胎成形滚筒的轮胎成形滚筒装置，其特征在于，具有可加热轮胎成形滚筒的表面的加热装置。
根据上述的本发明，由于预先加热轮胎成形滚筒的表面，因此涂布在内衬层的外周面上的粘接剂，可以使用在室温时凝聚力较高而粘接性较低，在加热时具有较高的粘接性的材料。
附图说明
因此，在将内衬层安装到轮胎成形滚筒上时，即便内衬层的涂布有粘接剂的外周面的部分彼此紧贴在一起，也可以很容易地剥离，因此操作处理性变得容易。另外，在使粘接剂成为粘接性较高的状态下，可以使内衬层和轮胎构成部件贴合在一起，另一方面，被加热的粘接剂在生胎的成形中自然地冷却而凝聚力变高，因此在成形的生胎中，可以抑制内衬层从轮胎构成部件剥离的情况。
图1是展示用本发明的充气轮胎的制造方法成形的充气轮胎的一例的部分剖面图。
图2是展示使用于本发明的充气轮胎的制造方法的轮胎成形滚筒装置的第1实施形态的正视图。
图3是图2的III-III向视放大剖面图。
图4是展示使用于本发明的充气轮胎的制造方法的轮胎成形滚筒装置的第2实施形态的放大剖面图。
图5是展示使用于本发明的充气轮胎的制造方法的轮胎成形滚筒装置的第3实施形态的放大剖面图。
图6是展示使用于本发明的充气轮胎的制造方法的轮胎成形滚筒装置的第4实施形态的放大剖面图。
图7a是说明将在外周面上涂布了粘接剂的内衬层安装到加热的轮胎成形滚筒上的工序的正视图。
图7b是展示将内衬层安装到扩径的轮胎成形滚筒的外周面上的状态的半剖面图。
图7c是说明将帘布层组装体成形的工序的概略图。
图7d是说明将帘布层组装体充气后压装在带束层·胎面组装体上的工序的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施形态。在各图中，对共通的构成元件标以同一标号，并省略重复的说明。
图1，展示了用本发明的充气轮胎的制造方法制造的充气轮胎的一例，1是充气轮胎，2是胎面部，3是胎侧部，4是胎圈部。
在轮胎内部设有帘布层5，帘布层5是在左右的胎圈部4之间延伸，并将沿着轮胎径方向延伸的加强帘线沿着轮胎周方向以规定的间隔配置在橡胶层内而成的。在胎面部1的帘布层5的外周侧，配置有多个带束层6，该带束层6是在橡胶层内将沿着轮胎周方向倾斜地延伸的加强帘线以规定的间隔沿着轮胎周方向配置而成的。在带束层6的外周侧配设有胎面橡胶层7。
在左右的胎圈部4内分别埋设有胎圈芯8，帘布层5的两端部5a在胎圈芯8的周围从轮胎内侧向外侧翻折。在帘布层5的内侧，设有由热塑性弹性材料构成的薄膜状的内衬层9。在胎侧部2的帘布层5的外侧配设有胎侧橡胶层10。11是配置在胎圈芯8的外周侧的沿口填胶。
在图2、3中，展示了使用于本发明的充气轮胎的制造方法的轮胎成形滚筒装置的第1实施形态，20是轮胎成形滚筒装置。
该轮胎成形滚筒装置20，具备支撑部21，被支撑部21支撑的、沿着水平方向延伸的旋转轴22，安装在该旋转轴22上的轮胎成形滚筒23。在旋转轴22上连结有设置在支撑部21内的驱动装置(图未示)。经由旋转轴22可旋转地被支撑部21支撑的轮胎成形滚筒23，通过驱动装置的动作旋转。
轮胎成形滚筒23，如图3所示，由金属制的多个滚筒扇形体23X形成为圆筒状。滚筒扇形体23X经由用双点划线简略地表示的以往公知的扩缩机构24，以能够沿着滚筒径方向扩缩的方式安装在旋转轴22上。
在轮胎成形滚筒23的内侧，设有可以加热轮胎成形滚筒23的表面(外周面)23a的加热装置25。加热装置25，由多个环状的电加热器26构成。多个电加热器26，沿着滚筒宽方向以规定的间隔配置，同时由突设在旋转轴22上的支撑部件27支撑，使得可以与旋转轴22同时旋转。
旋转轴22的内部22a形成为中空状，在其中空的内部22a内配置有连接在电加热器26上的2根配线28。虽然图未示，但在1个滚筒扇形体23X上安装有由热电偶等构成的温度传感器，可以根据用该温度传感器检测的温度调整流过电加热器26的电流的强度，并调整被其加热的轮胎成形滚筒23的表面23a的温度。
图4，展示了使用于本发明的充气轮胎的制造方法的轮胎成形滚筒装置的第2实施形态。在该第2实施形态中，代替上述的环状，将加热装置25的电加热器26设为棒状。将沿着滚筒宽方向延伸的棒状的电加热器26以规定的间隔沿着滚筒周方向配置。
图5，展示了使用于本发明的充气轮胎的制造方法的轮胎成形滚筒装置的第3实施形态。在该第3实施形态中，将上述的加热装置25，由具备向轮胎成形滚筒23的表面23a照射红外线的多个红外线灯等的光源29的红外线照射装置30构成。
将光源29隔开规定的间隔安装在一对圆弧状支撑部件31上。一对圆弧状支撑部件31，可以在图中所示的接近表面23a的照射位置，和远离表面23a的待机位置之间移动。各光源29电连接在电源(图未示)上，在照射位置打开光源29，向轮胎成形滚筒23的表面23a照射红外线，便可以加热表面23a。
这样在加热装置25上使用红外线照射装置30的情况下，为了用红外线高效率地加热轮胎成形滚筒23的表面23a，最好将轮胎成形滚筒23的表面23a涂成黑色。可以将表面23a整体涂成黑色，另外也可以只将安装内衬层9的区域涂成黑色。在将轮胎成形滚筒23的表面23a涂成黑色时，例如，可以通过将黑色的涂料涂抹在表面23a上的方式进行。
图6，展示了使用于本发明的充气轮胎的制造方法的轮胎成形滚筒装置的第4实施形态。在该第4实施形态中，将加热装置25，由在轮胎成形滚筒23的内侧设有循环路32的介质加热装置33构成，所述循环路32用于使加热轮胎成形滚筒23的表面23a的加热介质循环。
在轮胎成形滚筒23的内侧，将沿着滚筒宽方向延伸的多个第1管34以规定的间隔沿着滚筒周方向配置。另外，在旋转轴22的中空的内部22a内，配设有从加热介质供给源(图未示)向第1管34提供加热介质的第2管35，和从第1管34将加热介质返回到加热介质供给源的第3管36。在第2管35上连接有具有多个分支管部37的连接管38，各分支管部37被连接在第1管34的一端上。
在第3管36上也连接有具有多个分支管部39的连接管40，各分支管部39被连接在第1管34的另一端上。从加热介质供给源提供的加热介质，便经由第2管35、连接管38、第1管34、连接管40、第3管36返回到加热介质供给源。在第2管35、连接管38、第1管34、连接管40、第3管36的内侧，形成使加热轮胎成形滚筒23的表面23a的加热介质循环的循环路32。
循环路32，如上述那样以在轮胎成形滚筒23的表面23a的附近循环的方式构成，则在迅速地加热表面23a的方面较理想，但也可以只在旋转轴22的中空的内部22a内形成循环路32。
作为加热介质，只要可以加热轮胎成形滚筒23的表面23a，可以用任意一种加热介质，例如，可以列举温水、加热的油等。
以下，参照图7a～7d，说明本发明的充气轮胎的制造方法。
首先，打开加热装置25，预先加热轮胎成形滚筒23的表面23a。作为 表面23a的加热温度，在后述的室温时使用粘接性较低的粘接剂的情况下，设为40～60℃的范围。由加热装置25进行的加热，至少一直进行到缠绕后述的未硫化的帘布层5’。
接着，如图7a所示，将在外周面9a上涂布有粘接剂的、由热塑性弹性材料构成的筒状薄膜状的内衬层9***轮胎成形滚筒23的外周侧。这里所用的粘接剂，是玻化温度为-20～30℃的范围的粘接剂。玻化温度在该范围内的粘接剂，在室温下凝聚力较高而粘接性较低，因此涂布有粘接剂的内衬层9的操作处理性变得容易。另外，由于是通过加热到40～60℃的范围便显示足够的粘接性的粘接剂，因此未硫化的帘布层5’便易于粘贴。
如果玻化温度低于-20℃，室温下的粘接剂的粘接性变得过强而操作处理性变差。相反如果玻化温度超过30℃，为了得到足够的粘接性，必须加热到超过60℃的温度，加热时间增加，从而在生产性上不理想。
在内衬层9的***后，将轮胎成形滚筒23扩径，如图7b所示，将筒状的内衬层9安装在轮胎成形滚筒23的表面23a上。再者，在图7b中，30表示涂布在内衬层9的外周面9a上的粘接剂的层。
通过内衬层9的安装，粘接剂层30被加热，并显示足够的粘接性。在该状态下，与以往同样地，安装各未硫化的轮胎构成部件而形成生胎。即，在具有粘接剂层30的内衬层9的外周侧上粘贴未硫化的片状的帘布层5’，将其周方向两端部重合并接合。接着，将预先安装了未硫化的沿口填胶11’的胎圈芯8配置在未硫化的帘布层5’的外周侧。将未硫化的帘布层5’的两端部5’a以包入未硫化的沿口填胶11’和胎圈芯8的方式翻折，接着在其外周侧配置未硫化的胎侧橡胶层10’，形成帘布层组装体40(参照图7c)。
将轮胎成形滚筒23缩径，然后从轮胎成形滚筒23取下圆筒状的帘布层组装体40。当从轮胎成形滚筒23取下帘布层组装体40时，被加热的粘接剂层30的温度降低而自然地冷却，但通过其冷却，粘接剂层30的凝聚力再次变高，因此内衬层9不会轻易地从未硫化的帘布层5’剥离。被加热的粘接剂层30，在生胎的成形工序中，自然地冷却到室温，因此不需要特别地设置冷却工序，但为了缩短成形时间，也可以设置强制冷却的工序。
接着，将从轮胎成形滚筒23取下的帘布层组装体40，如图7d所示那样充气成圆环状，并压装在预先成形的由未硫化的带束层6’和未硫化的胎面橡胶层7’构成的圆筒状的带束层·胎面组装体50的内周侧。接着，用压装滚子(图未示)按压带束层·胎面组装体50而压装在帘布层组装体40上，从而形成生胎。通过将该生胎加热硫化，得到图1所示的充气轮胎1。
根据上述的本发明，由于预先加热轮胎成形滚筒23的表面23a，因此对于涂布在内衬层9的外周面9a上的粘接剂，可以使用在室温时凝聚力较高而粘接性较低，在加热时具有较高的粘接性的材料。
因此，在将由热塑性弹性材料构成的薄膜状的内衬层9安装到轮胎成形滚筒23上时，即便内衬层9的涂布有粘接剂的外周面9a的部分彼此紧贴在一起，也可以很容易地剥离，因此可以使内衬层9的操作处理性容易。另外，可以使粘接剂层30成为较高的粘接状态，从而使内衬层9和未硫化的帘布层5’贴合，另一方面，由于被加热的粘接剂30在生胎的成形中自然地冷却而凝聚力再次变高，因此在成形的生胎中，可以抑制内衬层9从未硫化的帘布层5’剥离的情况。
在本发明中，作为内衬层9的厚度，最好设为80μm～300μm的范围。如果厚度比80μm薄，则作为空气透过防止层的功能便不充分。相反如果厚度比300μm厚，则加热粘接剂时较费时间，生产性降低。
作为构成内衬层的热塑性弹性材料，可以使用以往内衬层9所使用的公知的材料，最好是使橡胶成分分散在热塑性树脂成分内的热塑性弹性材料，例如，可以列举日本特开平11-199713公报所公开的热塑性弹性材料组成物等。
作为涂布在内衬层9的外周面上的粘接剂，可以使用以往公知的粘接剂，例如，可以列举苯乙烯类热塑性弹性材料类粘接剂等。
本发明的充气轮胎的制造方法，如上述那样在预先加热轮胎成形滚筒23的表面23a后，配置在外周面涂布有粘接剂的筒状的内衬层9，从生产性的观点来看较理想，但也可以通过在将在外周面涂布有粘接剂的内衬层9安装到轮胎成形滚筒23上后，利用加热装置25加热轮胎成形滚筒23的 表面23a的方式，加热粘接剂。
实施例
制作在由热塑性弹性材料构成的内衬层的薄膜的外面，分别涂布有具有表1所示的配合比例和玻化温度的粘接剂A～E的试验薄膜1～5，并用◎、○、△、×这4个等级评价各试验薄膜的操作处理性。
◎意思是即便将试验薄膜的涂布有粘接剂的外面的部分彼此按压也基本不粘接。○意思是当将试验薄膜的涂布有粘接剂的外面的部分彼此按压时，虽然紧贴在一起，但很容易被剥离。△意思是当将试验薄膜的涂布有粘接剂的外面的部分彼此按压时，虽然紧贴在一起，但如果迅速剥离就可以剥离。×意思是当将试验薄膜的涂布有粘接剂的外面的部分彼此按压时，紧贴在一起，当要剥离时，不能剥离且试验薄膜拉伸。◎、○、△是容许范围。在表2中展示了其结果。
另外，使用粘接剂A～E，用上述的本发明的方法分别成形具有图1所示的构成的试验生胎1～5。轮胎成形滚筒的表面的温度约为50℃。当用以下所示的方法对各试验生胎检查内衬层的耐剥离性时，得到了表3所示的结果。
耐剥离性
切断各试验生胎，通过目视观察内衬层和未硫化的帘布层的剥离状态，用◎、○、△、×这4个等级评价其结果。
◎意思是不剥离，○意思是在未硫化的帘布层的接合部有不构成问题的程度的些微的剥离，△意思是在未硫化的帘布层的接合部以外的区域也有剥离，但通过压装操作可以修复，×意思是在全周上发生剥离，并且不能修复。◎、○是容许范围。
(表1)
注)(1)SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物的简称。
(2)ESBS是环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物的简称。
(3)配合剂的数值的单位，是重量份。
(表2)
| 试验薄膜1 | 试验薄膜2 | 试验薄膜3 | 试验薄膜4 | 试验薄膜5 | |
| 粘接剂 | A | B | C | D | E |
| 操作处理性 | × | △ | ○ | ◎ | ◎ |
(表3)
| 试验生胎1 | 试验生胎2 | 试验生胎3 | 试验生胎4 | 试验生胎5 | |
| 粘接剂 | A | B | C | D | E |
| 耐剥离性 | △ | ◎ | ◎ | ○ | △ |
从表1～3可知，最好将粘接剂的玻化温度设为-20～30℃。
工业上的可利用性
具有上述良好的效果的本发明，在制造安装在车辆上的充气轮胎时可以极为有效地利用。
Claims (3)
1.一种充气轮胎的制造方法，它是制造具有由热塑性弹性材料构成的内衬层的充气轮胎的方法，其中包括：
预先加热轮胎成形滚筒的表面的工序；将在外周面涂布有粘接剂的筒状的内衬层配置在加热后的轮胎成形滚筒的表面上的工序；在该内衬层的外周侧配置未硫化的轮胎构成部件形成生胎的工序；和将生胎硫化的工序；所述粘接剂的玻化温度的范围是-20℃～30℃，所述粘接剂是在室温时凝聚力较高而粘接性较低，在加热时具有较高的粘接性的粘接剂，在上述预先加热轮胎成形滚筒的表面的工序中，将轮胎成形滚筒的表面加热到40℃～60℃的温度，该加热至少一直进行到将未硫化的轮胎构成部件卷绕到上述内衬层的外周侧，使所述内衬层与所述未硫化的轮胎构成部件贴合。
2.如权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其中，配置未硫化的轮胎构成部件的工序包括：在前述轮胎成形滚筒上，在外周面涂布有粘接剂的内衬层的外周侧配置未硫化的帘布层、胎圈芯和未硫化的胎侧橡胶层，形成帘布层组装体的工序；和将前述帘布层组装体充气成圆环状，压接在具有未硫化的带束层和未硫化的胎面橡胶层的圆筒状的带束层·胎面组装体的内周侧的工序。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎的制造方法，其中，内衬层的厚度是80μm～300μm。
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